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科技工作者之家 2020-10-13
来源:纳米人
与高熵(HE)合金,高熵陶瓷是一类新兴的固溶体,由许多组分组成。这些材料具有较大的组成灵活性,可用于多种应用,包括热电,催化剂,超离子导体和电池电极等。
近日,美国加州大学伯克利分校Gerbrand Ceder,劳伦斯伯克利国家实验室Huiwen Ji 报道了运用高熵概念可以极大地改善电池正极的性能。在锂离子正极中,阳离子无序岩盐(DRX)型材料因其显示出的化学灵活性而成为设计高熵材料的理想平台。
研究人员通过比较一组包含两个,四个或六个过渡金属(TM)物种的DRX正极。发现,随着更多的TM阳离子物种混合在一起,短程有序得到降低,尽管总金属含量保持不变,而电池能量密度和倍率性能则得到系统性地提高。
结果显示,具有6个TM组分的DRX正极在低倍率(20 mA g−1)下,具有307mAh g−1(955 WH kg−1)的能量密度,当以2000 mA g−1的高倍率循环时,容量仍保持170 mAh以上。
为了进一步在HE DRX体系上进行设计,研究人员对23种不同的TM离子进行了相容性分析,并成功地制备了一个包含12个Tm物种的相纯的HE DRX化合物进行了概念验证。
参考文献:
Lun, Z., Ouyang, B., Kwon, D. et al. Cation-disordered rocksalt-type high-entropy cathodes for Li-ion batteries. Nat. Mater. (2020).
DOI:10.1038/s41563-020-00816-0
https://doi.org/10.1038/s41563-020-00816-0
来源:nanoer2015 纳米人
原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUxMDg4NDQ2MQ==&mid=2247533365&idx=5&sn=fe771130e23a7b6533229241e665018e&chksm=f97e2c37ce09a52114a197aa2245c9f5c111ca8439a882065a84cbf55db2d8b876053036ac7f#rd
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